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(1)以天然气为原料经由合成气(CO、H2)制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线,甲烷的部分氧化的热化学反应式如下:2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g);△H=-71.2kJ•mol-1.有
问题描述:

(1)以天然气为原料经由合成气(CO、H2)制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线,甲烷的部分氧化的热化学反应式如下:

2CH4(g)+O2 (g)═2CO (g)+4H2(g);△H=-71.2kJ•mol-1.

有研究认为甲烷部分氧化的机理如下:

①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H1=-890.3kJ•mol-1

②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g);△H2=+247.3kJ•mol-1

③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g);△H3=______ 250.3kJ•mol-1

(2)电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法.实验室模拟该方法设计的装置如图所示.

①图中燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以甲烷为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极.下列物质可用做电池中熔融碳酸盐的是______(填字母). A.MgCO3 B.Na2CO3 C. NaHCO3 D.(NH4)2CO3

②电解前污水的pH为5.0~6.0,电解一段时间可形成此金属氢氧化物胶体而使污水净化,电解池阳极反应式是______和4OH--4e-→2H2O+O2↑,则阳极产物相互反应生成某金属氢氧化物胶体的离子方程式是______.

③根据图示信息,已知正极的电极反应式是O2+2CO2+4e-=2CO32-,则电池负极反应式是______.

④实验过程中,测得电解池阴极产生44.8L气体(标况),该气体把悬浮物带到水面形成浮渣层,同时在电池的负极通入16.8LCH4(标况),则该电浮选凝聚装置的能量利用率为______.

秦政回答:
  (1)①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H1=-890.3kJ•mol-1   ②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g);△H2=+247.3kJ•mol-1   ③2CH4(g)+O2 (g)═2CO (g)+4H2(g);△H=-71.2kJ•mol-1.   CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g);△H3=   根据盖斯定律,利用题干所给的热化学方程式,结合盖斯定律计算,[③×2-(①+②)]×12
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